2023届高三化学二轮复习-化学反应速率与化学平衡.pdf

20232023 届高三化学二轮复习届高三化学二轮复习-化学反应速率与化学平衡化学反应速率与化学平衡一、单选题一、单选题1（2023上海静安统考二模）已知：H2(g)+I2(g)2HI(g)+Q(Q0)。现将三份物质的量相同的 H2(g)和 I2(g)分别投入三个恒容密闭容器中，平衡前后容器的温度无变化。相关数据见下表。容器 1容器 2容器 3容器体积(mL)200100200反应温度(C)400400500平衡常数K1K2K3HI 的平衡浓度(molL-1)c1c2c3达平衡的时间(s)t1t2t3H2的平衡转化率123下列说法错误的是Ac3c1 t3CK1=K24008（2023 春重庆沙坪坝高三重庆南开中学校考阶段练习）在 2.0 L 恒容密闭容器中充入气体 M 和 N，发生反应 2X sM gN gH0，不同条件下的实验结果如下表：实验编号温度起始投料/(mol)平衡浓度/(mol/L)n M n Nc M c N1T0.400.200.15a2T0.400.200.18b2T0.200.10下列说法正确的是A实验平衡后降低温度，c N将减小，c M将增大Ba=0.10，b=0.09C实验中平衡时缩小容器体积至 0.5 L，再次平衡后c M=0.36 mol/LD实验中无 X 生成9（2023北京高三统考专题练习）CH4和 CO2联合重整能减少温室气体的排放。其主要反应为：CH4(g)+CO2(g)2H2(g)+2CO(g)H2(g)+CO2(g)H2O(g)+CO(g)其他条件相同时，投料比 n(CH4)：n(CO2)为 11.3，不同温度下反应的结果如图。下列说法不正确的是A550600，升温更有利于反应，反应先达到平衡Bn(H2)n(CO)始终低于 1.0，与反应有关C加压有利于增大 CH4和 CO2反应的速率但不利于提高三者的平衡转化率D若不考虑其他副反应，体系中存在：4c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.34c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)10（2023北京高三统考专题练习）CH4/CO2催化重整的反应为CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1其中，积炭是导致催化剂失活的主要原因。产生积炭的反应有：CH4(g)C(s)+2H2(g)H2=+74.6kJmol-12CO(g)C(s)+CO2(g)H3=-172.5kJmol-1科研人员研究压强对催化剂活性的影响：在 1073K 时，将恒定组成的 CO2、CH4混合气体，以恒定流速通过反应器，测得数据如图。试卷第 6页，共 15页注：Ra 是以 CH4的转化率表示的催化剂活性保留分率，即反应进行到某一时刻的催化剂活性与反应初始催化剂活性之比。下列分析不正确的是AH1=+247.1kJmol-1B压强越大，Ra 降低越快，其主要原因是反应平衡逆向移动C保持其他条件不变，适当增大投料时24n(CO)n(CH)，可减缓 Ra 的衰减D研究表明“通入适量 O2有利于重整反应”，因为 O2能与 C 反应并放出热量11（2023 春上海高三上海市南洋模范中学校联考阶段练习）在恒容密闭容器中，通入一定量 4CHg和 2NOg发生反应：42222CHg2NOgCOgNg2H O g，相同时间内测得2NO的转化率与温度的关系如图。下列叙述正确的是A2NO的平衡转化率：(300)(200)B反应速率：b 点e 点Cc 点和 d 点均处于平衡状态D适当升温或增大4c CH可提高 c 点时2NO的转化率和反应速率12（2023重庆统考模拟预测）溶液中某光学活性卤化物的消旋反应为：XY。某温度下 X 和 Y 的浓度随时间的变化曲线如图所示。下列说法错误的是AMNvv逆正BL 点处 X 的转化率为 20C41 10 mint 时，XYvvDY 溶液含有少量 X，经足够长时间后 XYnn13（2022 秋浙江杭州高三期中）一定温度下，在三个容积均为 1.0L 的恒容密闭容器中发生反应：CH3OH(g)+CO(g)CH3COOH(g)HK2K3二、原理综合题二、原理综合题14（2023 秋浙江高三期末）I以“水煤气”为原料合成氨)需在变换塔中将 CO 变换成 H2，变换塔中主要发生的反应有：主反应 CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g)H10副反应 CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)H20(1)关于合成氨工艺的下列说法中，正确的是_。A在合成氨时，控制温度远高于室温是为了保证尽可能高平衡转化率和反应速率B在一定压强下，随着温度的升高，变换塔中 CO 与 CO2的物质的量之比增大C为提高原料中 H2转化率，应向反应器中加入适当过量的空气D体系温度升高，可能导致催化剂失活，用热交换器可将原料气预热并使反应体系冷却(2)已知：相对压力平衡常数 Kp的表达式是指在浓度平衡常数表达式中，用相对分压代替浓度。气体 B 的相对分压等于其分压 p(B)(单位：kPa)除以标准压强 p(p=100kPa)，其分压 p(B)=px(B)，p 为平衡总压强，x(B)为平衡体系中 B 的物质的量分数。变换塔中恒容条件下，充入 1.0molCO、1.4 molH2O、1.0molH2、0.5molN2，T下，反应达到平衡后，测得 CO20.7 mol、CH3OH 0.1 mol。计算 T时，主反应的相对压力平衡常数 Kp=_。II丙烯是重要的工业品，可用于制取卤代烃、丙醇及塑料等。工业中以丙烷催化脱氢来制取丙烯：主反应：C3H8(g)=C3H6(g)+H2(g)H1=+123.0 kJ/mol副反应：C3H8(g)=CH4(g)+C2H4(g)H2=+81.30 kJ/mol(3)不同温度下，丙烷以相同的流速经过装有催化剂的管道，测得丙烷转化率、丙烯选择性和温度的关系如图所示。下列有关丙烷催化脱氢反应说法正确的是_。A主、副反应的S 相等B温度升高，丙烯的产率增大C单位时间内生成 1 mol H-H 键，同时消耗 1 molC=C 键，反应未达到平衡D低温有利于 C-H 键断键，高温有利于 C-C 键断键E高于 600，温度升高，主、副反应平衡逆移，导致丙烷转化率下降(4)T时，在 10 L 密闭反应器中加入 1 mol 丙烷进行催化脱氢实验，测得 C3H6和 C2H4的产率随时间的变化关系，如图 2 所示。t1前，相同时间内，C2H4的产率高于 C3H6的原因是_。在图 3 中绘制主、副反应的“能量反应过程示意图_。试卷第 10页，共 15页15（2023 春江苏南通高三校联考阶段练习）为降低温室效应，CO2的捕集利用技术成为研究的重点。(1)一种利用 CO2的反应为：CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)H0。下列措施能使已达到平衡时反应的正反应速率增大，且平衡向正反应方向移动的是_。A及时分离出水蒸气B适当降低温度C 增大 CO2的浓度D缩小体积，增大压强(2)CO2和 H2发生如下反应可以制取甲醇和二甲醚。反应：CO2(g)3H2(g)CH3OH(l)H2O(l)H1=49.5kJmol-1反应：H2O(l)=H2O(g)H2=+44.0kJmol-1反应：由 CH3OH 合成 CH3OCH3反应的能量变化如图所示判断反应是放热反应还是吸热反应，并说明你作出判断的理由：_。(3)CO 合成甲醇的反应为 CO(g)2H2(g)CH3OH(g)H，在容积均为 2L 的甲、乙两个恒容密闭容器中分别充入 2molCO、4molH2与 4molCO、8molH2，在催化剂作用下发生反应，平衡时甲醇的体积分数与温度的关系如图所示。能判断反应已达到化学平衡状态的依据是_。A混合气体的密度不变B2v正(H2)=v逆(CH3OH)C容器中的气体的压强不变Dc(CO)c(H2)c(CH3OH)=121曲线代表的是容器_(填“甲”或“乙”)中发生的反应。A、B、C 三点的平衡常数 KA、KB、KC大小关系是_，KC=_ mol-2/L2，300时，当甲容器中 CH3OH 的体积分数处于 D 点时，此时 v(正)_v(逆)。16（2023四川宜宾统考二模）将 CO2转化为更有价值的化工原料，正成为科学家们研究的一个重要领域。回答下列问题：(1)已知：2H2(g)O2(g)2H2O(g)H 484 kJmol12CH3OH(g)3O2(g)2CO2(g)4H2O(g)H 1353 kJmol1则 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H _ kJmol1。(2)在恒压密闭容器中通入 CO2和 H2的混合气体，制备甲醇过程中测得甲醇的时空收率(STY)(表示单位物质的量催化剂表面甲醇的平均生成速率)随温度(T)变化如下表：T/C1701801 90200210220230STY/mol/(molh)0.100.150.200.250.280.200.15该反应最适宜的温度是_。在 220C 和 170 C 条件下，该反应速率之比：(220C)：(170C)_。随温度升高，甲醇的时空收率先增大后减小，可能的原因是_。(3)CO2催化加氢制甲醇过程中，存在竞争的副反应主要是：CO2(g)H2(g)CO(g)H2O(g)H 41 kJmol1。在恒温密闭容器中，CO2的平衡转化率(CO2)%和甲醇选择性(CH3OH)%32n(CH OH)n(CO)生成消耗100%随着温度变化关系如下图所示。试卷第 12页，共 15页分析温度高于 236C 时图中曲线下降的原因_。按 1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)投料反应，计算 244C 时反应生成 CH3OH 的物质的量为_mol。(保留两位有效数字)在压强为 p 的反应条件下，1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g)反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为 20%，甲醇选择性为 50%，该温度下主反应的平衡常数 Kp_。(列出计算式即可)17（2023 春山东高三校联考阶段练习）我国提出争取在 2030 年前实现碳达峰，2060 年前实现碳中和，这对于改善环境、实现绿色发展至关重要。因此，研发 CO2利用技术、降低空气中 CO2含量成为化学科学家研究的热点。回答下列问题：(1)已知：CH4(g)+CO2(g)2CO(g)+2H2(g)H1=+247kJmol-1CH4(g)+H2O(l)CO(g)+3H2(g)H2=+206kJmol-1则 CO2(g)+4H2(g)CH4(g)+2H2O(l)H=_kJmol-1。(2)利用工业废气中的 CO2可制取甲醇，其反应为 CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g)H0。为探究用CO2生产燃料 CH3OH 的反应原理，现进行如下实验：在 T时，向 2L 恒容密闭容器中充入 1molCO2和3molH2，进行上述反应，10min 时反应达到平衡，010min 内，H2的反应速率为 0.09molL-1min-1。反应达到平衡时，CO2的转化率为_，该温度下的平衡常数 K=_(保留三位有效数字)。下列说法能说明反应达到平衡状态的是_(填标号)。Av(H2)=3v(CH3OH)BCO2的体积分数不再发生变化C容器内气体的密度不再发生变化D断裂 2molC=O 键的同时断裂 3molHO 键(3)利用钌(Ru)基催化剂将 CO2转化为有机原料 HCOOH 的反应机理如图 1 所示。已知在整个反应过程中，反应 II 为决速步骤，比较反应 I 和 II 的活化能大小：I_(填“V2，反应温度：V3V1=V2，容器体积大的平衡时 HI 的浓度小，升高温度平衡逆向移动，HI 浓度减小，则 c3c1V1，温度越高，反应达平衡的时间越短，则 t1t3，B 正确；C温度不变平衡常数 K 不变，升高温度平衡逆向移动，K 减小，反应温度：V3V1=V2，则 K1=K2K3，C 错误；D容器 1 和 2，温度相同，容器体积：V1V2，容器 2 等效于在容器 1 达平衡的基础上加压缩小体积，该反应为气体体积不变的反应，加压平衡不移动，则1=2，D 正确；故选 C。2A【详解】A由丙烯与溴化氢的加成过程可知，和为反应的中间产物，故 A 正确；B由图可知，中间产物的能量低于，物质的能量越低，越稳定，则比稳定，故 B 错误；C化学反应取决于慢反应，不是快反应，由丙烯与溴化氢的加成过程可知，和是慢反应、和是快反应，所以决定两种加成方式快慢的主要步骤分别是和，故 C 错误；D反应的活化能越大，反应速率越慢，由图可知，活化能 E2大于 E1，所以生成 1溴丙烷的速率小于生成 2溴丙烷的速率，故 D 错误；故选 A。3D【详解】A若 Z 为气体，则反应前后气体的压强不变，题目中压强从原来的 P0变为 0.4P0故 Z 不可能为气体，故 A 正确；B根据向 1L 密闭容器中充入 2molX 和 1molY，发生反应 2X(g)+Y(g)3Z(？)。达到平衡答案第 2页，共 15页时，容器的压强从原来的 P0变为 0.4P0，则2X(g)+Y(g)3Z(s/l)/mol21/mol2xx/mol22x1 x 开始转化平衡则00P3=3-3x0.4P，则 x=0.6，故达到平衡时容器内有 1.8molZ，故 B 正确；CZ 为非气体，故压缩体积，再次达到平衡，X 的浓度不变，故 C 正确；D反应体系中只有 X 和 Y，Y 的体积分数一直为13，故 Y 的体积分数不变不能说明反应达到平衡状态，故 D 错误；故选 D。4C【详解】Aa 点时，转化率为 30，此时生成的 Z 为 0.6mol，Z 的平均反应速率为110.12mol Lmin，A 错误；B温度越高反应速率越快，则 b 点的反应速率小于 c 点的速率，但 5min 时 b 点的转化率却大于 c 点，说明 b 点未达平衡，c 点达平衡，Y 的浓度：bc，温度：bc，故无法判断b、c 两点v逆(Y)大小关系，B 错误；Cc 点达平衡，反应消耗molXp，同时消耗2pmolZ，C 正确；Dc 点温度下，压缩体积，即增大压强，平衡正向移动，(X)增大，D 错误；故选 C。5C【详解】A 根据题意及题图可知，1 st时21AgFe0.1mol Lcc，31Fe0.01mol Lc，此时32Fe1AgFecQKcc，故此时反应达到平衡状态，A 错误；B若2 st时反应达到平衡，21AgFe0.08mol Lcc，31Fe0.03mol Lc，此时平衡常数0.034.710.08 0.08K，由于该反应的正反应为放热反应，升温平衡逆向移动，平衡常数应该小于 1，B 错误；C 若保持温度不变，则由题图可知，1 st时改变的条件只能是增大2Fe的浓度，且2 st时3Fe的浓度大于1 st时，则逆反应速率：21ttvv，C 正确；D20 t s内3+c(Fe)的浓度由 0 变为 0.031mol L，即浓度变化为 0.031mol L，其平均反应速率为1120.03mol Lst，又因为各物质的速率之比等于其化学计量数之比，所以Ag的平均反应速率为1120.03mol Lst，D 错误；故选 C。6C【详解】A图示机理中所有步骤均得电子，发生了还原反应，A 正确；B决速步骤为活化能最大的反应步骤，为反应2O*2H2e=H O*，B 正确；C根据题给反应机理可知，反应物为2CO和H，产物为4CH和2H O，故总反应为242CO8H8e=CH2H O，催化21molCO，需转移8mole，C 错误；D稀土 Er 原子是催化剂，能提高反应速率，即提高了2CO的催化转化效率，D 正确；故选 C。7D【详解】A 达到平衡状态时，v正c(NO)与v逆c(N2)比值等于计量系数比2：1，因此v正c(NO)=2v逆c(N2)，故 A 错误；B该反应是等体积反应，压强不随反应进行而改变，当容器内压强不再改变不能说明反应已达平衡，故 B 错误；C 丙容器中在什么时间达到平衡不清楚，无法计算从反应开始到建立平衡的平均反应速率，故 C 错误；答案第 4页，共 15页D根据上面图中表格丙与甲比较得出丙的反应速率快，而达到平衡时转化率发生改变，说明是温度发生改变，单位时间改变量大，速率快，说明该过程是升温，T400，故 D 正确；故选 D。8D【详解】A该反应为吸热反应，降低温度，平衡向逆反应方向移动，M 和 N 的浓度都减小，故 A 错误；B 由表格数据可知，实验反应达到平衡，消耗 M 的浓度为0.40mol2L0.15mol/L=0.05 mol/L，由方程式可知，平衡时 N 的浓度为0.20mol2L0.05mol/L=0.05 mol/L，则 a=0.05，实验反应达到平衡，消耗 M 的浓度为0.40mol2L0.18mol/L=0.02mol/L，由方程式可知，平衡时 N的浓度为0.20mol2L0.02mol/L=0.08 mol/L，则 b=0.08，故 B 错误；C由方程式可知，反应的平衡常数 K=c(M)c(N)，该反应是气体体积增大的反应，实验中平衡时缩小容器体积至 0.5L，气体压强增大，平衡向逆反应方向移动，温度不变，平衡常数不变，则新平衡时，M 的浓度还是为 0.18mol/L，故 C 错误；D由表格数据可知，温度为2T时，反应的平衡常数 K=c(M)c(N)=0.180.08=0.0144，实验的浓度熵 Qc=0.20mol2L0.10mol2L=0.005K，平衡正向进行，则反应无 X 生成，故 D 正确；故选 D。9A【详解】A这两个反应同时发生，反应会破坏反应的平衡，所以两个反应应该同时达到平衡，A 项错误；B 若反应不存在，则 n(H2)n(CO)始终为 1.0，所以 n(H2)n(CO)低于 1.0 与反应有关，B 项正确；C加压可以提升反应速率，但是反应中生成物的化学计量数大于反应物的化学计量数，因此加压会导致反应的平衡左移，转化率降低，C 项正确；D设初始 n（CH4）=xmol，则有初始 n（CO2）=1.3xmol，再设反应有 ymolCH4转化成了 H2和 CO，反应有 zmolH2转化成了 H2O，最终整个体系体积为 VL，则该系统中有 n（CH4）=（x-y）mol，n（CO2）=（1.3x-y-z）mol，n（H2）=（2y-z）mol，n（CO）=（2y+z）mol，n（H2O）=zmol。4c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=x-y2y+z 1.3x-y-z9.2x4VV，2.34c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)=4x-y+22y-z+2z9.2x2.3VV（）（），所以不考虑其他副反应，体系中存在 4c(CH4)+c(CO)+c(CO2)=2.34c(CH4)+2c(H2)+2c(H2O)，D 项正确。答案选 A。10B【详解】A根据盖斯定律，=-，H1=H2-H3=+247.1kJmol-1，A 正确；B压强越大，Ra 降低越快，说明催化剂活性降低越快，积碳越多，其主要原因是反应为气体体积减小的反应，加压平衡正向移动，使得积碳增多，B 错误；C由选项 B 分析知，保持其他条件不变，适当增大投料时24n(CO)n(CH)，增大 CO2浓度，使反应平衡逆向移动，减少积碳，可减缓 Ra 的衰减，C 正确；D通入适量 O2，O2能与 C 反应并放出大量的热，可减少积碳减缓 Ra 的衰减，同时反应放热使得反应正向移动，有利于重整反应，D 正确；故选 B。11D【详解】A根据图像可知，200400，NO2的转化率逐渐增大，400时 NO2的转化率达到最大，400以后 NO2的平衡转化率逐渐降低，故 200400未达到可逆反应的平衡状态，400时反应达到平衡，升温后 NO2的平衡转化率逐渐降低，平衡逆向移动，正反应方向为放热反应；升温平衡逆向移动，平衡转化率降低，(300)(200)，A 错误；答案第 6页，共 15页Be 点为 600，b 点为 300，b、e 两点 NO2的浓度接近，温度越高反应速率越快，反应速率：b 点e 点，B 错误；C 根据图像可知，200400，反应正在向正向反应，未达到可逆反应的平衡状态，400时反应达到平衡，400以后平衡逆向移动，但均为平衡状态，C 错误；Dc 点未达到平衡状态，适当升温可以加快反应速率从而提高该段时间内 NO2的转化率，增大4c CH，反应物浓度增大，反应速率加快，同时提高 NO2的转化量，即可提高 c 点时2NO的转化率和反应速率，D 正确；故选 D。12C【详解】A由图可知，两个点都不是平衡点，则MNNvvvKB=KC12【详解】（1）CO2(g)4H2(g)CH4(g)2H2O(g)中生成物的化学计量数之和小于反应物化学计量数之和，且该反应放热。A.及时分离出水蒸气瞬间正反应速率不变，平衡向正反应方向移动，之后正反应速率减小直至不变，A 不符题意；B.适当降低温度，则正反应速率减小，平衡向正反应方向移动，B 不符题意；答案第 10页，共 15页C.增大 CO2的浓度，则正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，C 符题意；D.缩小体积，增大压强，则正反应速率增大，平衡向正反应方向移动，D 符题意；答案选 CD。（2）根据图示，生成物的总能量小于反应物的总能量，所以反应为放热反应。（3）A该容器体积固定，且生成物和反应物都是气体，所以密度不会改变，不能根据混合气体的密度不变判断为平衡状态，A 不符题意；B根据反应方程式，当 v正(H2)=2v逆(CH3OH)才是平衡状态，B 不符题意；C因为反应物的化学计量数之和不等于生成物的化学计量数之和，所以只有达到平衡压力才能保持恒定，可根据容器中的气体的压强不变判断反应已达到化学平衡状态，C 符题意；D当 c(CO)c(H2)c(CH3OH)=121 时不一定是平衡状态，D 不符题意；答案选 C。该反应的生成物的化学计量数之和小于反应物化学计量数之和，且反应发生在恒容容器中，所以温度相同的情况下，反应物浓度增大，平衡向右移动，可判断曲线代表的是容器乙中发生的反应。平衡常数只与温度有关，所以 KB=KC，曲线中温度低则转化率高，可判断 KAKC，所以有 KAKB=KC。在 C 点，CH3OH 的体积分数为 50%，设转化了 xmolCO，列出三段式有 23240mol2mol)242(CmoO g2HgCH O)H glxxxxxx初始()转化(平衡有0.5242xxxx，解得 x=1.5。所以平衡是 c(CO)=0.25mol/L，c(H2)=0.5mol/L，c(CH3OH)=0.75mol/L，KC=3222c(CH OH)0.7512c(CO)c(H)0.25 0.5mol-2/L2。300时，当甲容器中 CH3OH 的体积分数处于 D 点时，此时未达到平衡，且 v(正)v(逆)。16(1)49.5(2)210C2:1随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率增大；继续升高温度，催化剂活性降低(或者放热反应平衡逆向移动或有副反应发生等)，使甲醇时空收率降低(3)主反应是放热反应，副反应是吸热反应，升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，且主反应平衡移动程度占主要因素，因而使 CO2转化率、甲醇选择性均下降0.06130.10.2pp3.83.80.82.6p(p)3.83.8 【详解】（1）根据盖斯定律，将反应的 1.5 倍减去反应的一半得到 CO2(g)3H2(g)CH3OH(g)H2O(g)H(484 kJmol1)1.5(1353 kJmol1)249.5kJmol1；故答案为：49.5。（2）根据图中信息在 210C 时 STY 最大，因此该反应最适宜的温度是 210C；故答案为：210C。在 220C 和 170 C 条件下，该反应速率之比：(220C)：(170C)0.20:0.10=2:1；故答案为：2:1。随温度升高，甲醇的时空收率先增大后减小，可能的原因是随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率增大；继续升高温度，催化剂活性降低(或者放热反应平衡逆向移动或有副反应发生等)，使甲醇时空收率降低；故答案为：随温度升高，反应速率加快，甲醇时空收率增大；继续升高温度，催化剂活性降低(或者放热反应平衡逆向移动或有副反应发生等)，使甲醇时空收率降低。（3）分析温度高于 236C 时图中曲线下降的原因根据方程式分析主反应是放热反应，副反应是吸热反应，升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，且主反应平衡移动程度占主要因素，因而使 CO2转化率、甲醇选择性均下降；故答案为：主反应是放热反答案第 12页，共 15页应，副反应是吸热反应，升高温度，主反应平衡逆向移动，副反应平衡正向移动，且主反应平衡移动程度占主要因素，因而使 CO2转化率、甲醇选择性均下降。按 1 mol CO2(g)、3 mol H2(g)投料反应，244C 时二氧化碳转化率是 10.5%，甲醇选择性为 58.3%，因此此温度下反应生成 CH3OH 的物质的量为 1mol10.5%58.3%0.061mol；故答案为：0.061。在压强为 p 的反应条件下，1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g)反应并达到平衡状态，CO2平衡转化率为 20%，甲醇选择性为 50%，2232(g)+(g)(g)+(g)1mol3mol000.1mol0.3mol0.1mol0.1mol0.1mol0.1molCO3HCH OHH O 开始转化平衡，222(g)+(g)(g)+(g)1mol3mol000.1mol0.1mol0.1mol0.1mol0.1mol0.1molCOHCOH O 开始转化平衡，则平衡时二氧化碳物质的量为 0.8mol，氢气物质的量为 2.6mol，甲醇物质的量为 0.1mol，水蒸气物质的量为 0.2mol，一氧化碳物质的量为 0.1mol，总气体物质的量为 3.8mol，则该温度下主反应的平衡常数p30.10.2pp3.83.80.82.6p(p)3.83.8K ；故答案为：30.10.2pp3.83.80.82.6p(p)3.83.8 。17(1)-165(2)60%2.08BD(3)CO2+H2=HCOOH(4)Fe3O4【详解】（1）2242COg4HgCHg2H O l 111122247kJ mol2206kJ mol165kJ molHHH 。（2）由2H的平均反应速率可知，1112H0.09mol Lmin10min0.9mol Lc，利用三段式法可求得，平衡时，2232+0.51.5000.30.90.30.30.20.60.30.3COg3HgCH OH g+H O g初始物质的量浓度/mol变化的物质的量浓度/mol平衡时物质的量浓度/mol，323322CH OHH O0.3 0.32.08COH0.2 0.6ccKcc。（3）反应 II 为决速步骤，说明该步骤反应的活化能最大，反应速率相对较慢。（4）根据质量守恒，由2FeO6COnn推断出 Fe:O6:8nn，因此xyFe O为34Fe O。18(1)-49.5(2)40%(或 0.4)40%(或 0.4)66.7%(或23或 0.667)13200或 0.003 或能转换成 0.003(3)CO、CH3OH 选择性的和增大(或变大)【详解】（1）T1时，向恒压容器中充入 0.2 mol CO2(g)和 0.6 mol H2(g)，若在该条件下只发生反应：22321COg3HgCH OH gH O g H，达平衡时，放出 4 kJ 能量，则加入 1 mol CO2(g)和 3 mol H2(g)，反应达到平衡时放出热量 Q正=4kJ0.2=20 kJ；若向相同容器中充入 0.4 mol CH3OH(g)和 0.4 mol H2O(g)，吸收 11.8 kJ 能量，则充入 1 mol CH3OH(g)和 1 mol H2O(g)反应达到平衡时吸收热量 Q逆=11.8kJ0.4=29.5 kJ，该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，当按照反应方程式的计量数加入物质时，正反应的转化率与逆反应的转化率的和为 1，故反应的H1=-(29.5kJ/mol+20 kJ/mol)=-49.5 kJ/mol；（2）根据三个反应方程式中物质反应转化关系可知：反应产生 CO 与 H2O 的量相等，则根答案第 14页，共 15页据 CO 含量是 5%可知反应产生 H2O 占 5%；根据反应中物质反应转化关系可知反应产生10%CH3OCH3(g)，会同时产生 H2O 占 10%，消耗 20%的 CH3OH(g)，此时容器中 CH3OH(g)占 5%，则反应产生 CH3OH(g)为 20%+5%=25%，同时产生 H2O 占 25%，故该容器中水的含量为 5%+10%+25%=40%(或写为 0.4)；CO2气体参加三个化学反应，其中部分转化为 CH3OCH3(g)，部分转化为 CH3OH(g)和 CO(g)，反应达到平衡时 CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和 CO(g)体积分数分别为 5%、10%、5%，根据转化关系可知：理论上反应产生 CH3OCH3(g)的 CO2的体积分数为 5%+210%+5%，根据 C 原子守恒可知：每有 2 个 CO2参加反应，理论上可制取 1 个 CH3OCH3(g)，现在反应达到平衡时产生 CH3OH(g)、CH3OCH3(g)和 CO(g)体积分数分别为 5%、10%、5%，则发生反应消耗CO2依次占 5%、20%、5%，反应 12223COgHgCO gH O g 41.2kJ molH 为放热反应，升高温度平衡正向移动，根据图中曲线可知，当 A、B 两直线相交时，v=v正逆，当温度降低时，1T增大，则v v正逆，则 A 为 lgk逆随1T的变化曲线，B 为 lgk正随1T的变化曲线，T2时，lgk正-lgk逆=lgkk正逆=a-1-(a-0.7)=-0.3，K=kk正逆=10-0.3=0.50，对于反应，反应达到平衡时 CH3OCH3(g)占10%，H2O 占 40%，CH3OH(g)和 CO(g)体积分数均为 5%，则 CO2和 H2的体积分数之和为1-10%-40%-5%-5%=40%，设 CO2占 x，则 H2占 40%-x，根据三段式有：222COg+HgCO g+H O g(kPa)(kPa)(kPa)x200(40%)2005%20040%200kPaxkPakPakPa开始量改变量平衡量Kp=40%2005%200200(40%)200kPakPaxkPaxkPa=0.50，解得 x=20%，根据 C 守恒，理论上 CO2转化成CH3OCH3(g)的体积分数为 20%12+(5%+5%)12+10%=25%，实际转化 10%，则 CH3OCH3(g)产率为10%100%40%25%；CO2转化成 CH3OCH3(g)的选择性为20%100%=66.7%5%+20%+5%；则对于反应反应的 Kp=340%2005%20020%200(20%200)kPakPakPakPa=10.0033200；（3）反应为放热反应，升高温度平衡逆向移动，CH3OCH3(g)选择性减小，则曲线 A 为CH3OCH3(g)选择性；反应的进行使部分CH3OH继续消耗，故CO2的转化率大于CO、CH3OH选择性的和，因此曲线 C 表示 CO、CH3OH 选择性的和；T1-T5温度之间，升高温度，反应、为放热反应，逆向移动，n(H2O)减小，反应为吸热反应，升高温度平衡正向移动，但 n(H2O)、n(CO)增加的量相等，故比值2n COn H O将增大。答案第 16页，共 1页